一、研学目标

1、知识与能力目标

通过研学前、研学中、研学后系列课程的学习，使学生掌握研学安全知识和研究性学习的方法。在南水北调中线穿黄工程基地，学生建立对南水北调和穿黄工程的初步认知，从历史、地理、物理、化学等学科角度，了解我国的水利发展历程、水资源分布现状、南水北调工程原理、水质检测基本知识，理解水资源的重要性，体会“大国重器”的智慧与担当，提高学生的自主探索能力、知识运用能力、团结协作能力和解决问题能力。

2.过程与方法目标

将学生视为学习主体，借助以不同学科为载体的研究性学习，通过小组行前探究、教师讲解相关知识、实地参观、动手体验、互动交流、成果展示等多种学习方式，激发学生参与学习的积极性，确保学有所获。

3.情感态度与价值观目标

从宏观角度理解“大国重器”南水北调工程的责任与担当，在此基础上引导学生树立爱祖国、爱南水北调工程的思想情感，体会南水北调科研工作者的智慧与精神，引导学生学习“人民至上、协作共享、艰苦奋斗、创新精、舍家为国”的南水北调精神。

二、研学课程实施

1.研学前课程

课程目标：略。

课程地点：学校内教室。

课程内容：

（1）了解研学实践课程安排。向学生讲解本次研学课程安排相关内容。

（2）讲解研学准备工作。

1）身心准备。充分休息，以愉悦、饱满的身心投入研学实践活动中。

2）知识准备。通过网络、书籍、交流等方式收集资料，了解南水北调及穿黄工程相关知识。

3）物资准备。携带研学手册、笔、水等物品，穿着舒适的鞋子和衣物。

4）学习安全注意事项。讲解参与课程过程中关于交通、饮食、防溺财物、突发事件等方面的安全注意事项。

5）学生分组。课后探索以班级为单位，采取自愿和协商的方式，组建历史、地理、物理、化学学科小组各一组，以小组为单位，根据自己所在小组的学科方向，利用课外时间以小组学习讨论的方式，填写研究性学习课题计划表。

研究性学习课题计划表

2.研学中课程

课程目标：略。

课程内容：

（1）前往基地的车上。

1）热身活动。组织学生以小组为单位，每组选出一名代表，分享小组的行前学习成果和待探索课题。

2）活动注意事项。向学生再次强调交通、饮食、防溺、突发事件等方面的安全事项。

(2）穿黄工程基地。

1）讲解演示。

2）活动体验。

取水设备来操作

组织学生观察观察水车、压水井等过去的取水工具，通过学生亲手操作种取水设施，使学生更加直观深刻地认识到取水机械设备的演变，体会古人的取水智慧。

穿黄工程大智慧

丹江水自渠首而出，一路自流向北，与滔滔黄河相遇，它该怎样完成这次江与河的交汇呢？经过水利专家们的不懈努力，最终诞生了我们眼前的穿黄工程。穿黄工程作为南水北调中线工程的“咽喉”，完成了中国南北两大河流——长江与黄河在中原大地的历史性“聚首”。

大家知道中线工程采用的是全程自流的方式，那怎样才能使丹江水自动从黄河穿过呢？为了解决这一问题，穿黄工程的设计师们经过非常严谨的讨论和论证，最后决定利用倒虹吸原理，以南水下穿的方式穿过黄河，形成了我们现在看到的穿黄工程。

了解到这里，请同学们思考一个问题：黄河里的水和沙那么多，一定非重，下穿黄河时，不怕坍塌吗？这就要依靠一个钻地蛟龙：盾构机。

在黄河的河床下，底部地质条件复杂，充满着土和石头，这个神奇的大机器足足有80多米长，前面是个圆形刀盘，刀盘上有100多把刀具，像一口锋利的牙齿，需要应对砂层、土层、沙土混合等各种复杂地层的挑战，能把面前的土石一口口地都咬下来，还可以支撑住上面的土石，避免坍塌，并且在挖掘的时候立即进行加固，一次就能成洞。

看到盾构机的模样，请大家思考一个问题：庞大的钻地蛟龙—盾构机直径达到9米，长达80多米，总重量达1100吨，这个庞然大物要想在地下“始发”，怎样才能将它放入地下呢?

这就要请来“蛟龙”的帮手：竖井。穿黄隧洞施工必须要有竖井，只有竖井建好后，才能将盾构机分部件运进施工通道，在地下组装后进行隧洞挖掘。它们不仅能帮助盾构机顺利进入地下，还可以观察盾构机的工作状态，便于建设者了解挖洞进展。中线穿黄工程北岸竖井为大型圆筒结构，建设时基坑工程规模之大、开挖之深、地质条件之复杂、工作难度之高，均居国内之最。

我们都知道水往低处流，钻入黄河河底的水怎样才能从地底下重新冒出来呢？穿黄工程的建设专家们运用了一个神奇的物理学原理：虹吸原理。什么是虹吸呢？它是物理上水往高处走的现象，是一种水利工程的技巧，虹吸设施是在渠道与道路、河流发生交叉或在渠道穿越山谷时经常采用的一种立交水工建筑物。其实在我国古代，虹吸效应被称为过山龙，老百姓们用竹筒制作虹吸管隔着好几座山，把山上的泉水引入山下的村庄。

但是古代利用虹吸效应都是从上面走，穿黄工程如果从地下穿过，这就要用到倒虹吸，依靠倒虹吸两侧的水位高差来调水。倒虹吸对于由南而来的丹江水来说是个好通道，可是对于我们来说，它就像一个会产生强大压力的怪兽，人一旦落入其中会被紧紧地吸住，就像被牵引的风筝一样，无法挣脱,因此，我们不能在南水北调的渠道里玩耍。

守护水质有法宝

为了保证水质安全，工程专家们也是煞费苦心：南水北调中线干线全线采用了与河道立体交叉的形式，避免了平交河流等对输水水质的污染；渠道从公路下面穿过，为了保证总干渠水质，桥面全做防水处理，确保下雨的时候，桥面的污水不进入渠道；空中在桥两侧做防护栏，防止杂物抛到渠道里,在总干渠经过的道路两旁，全架设防护栏，防止行人和牲畜靠近；在干渠两侧加高堤坝，避免有人抛掷杂物；同时从渠首开始，设置有许多水质监测点，随时监测水质，全方位保证清水流入北京。

守护水资源，离不开水质检测，水质检测是我们判断水质是否达标的依据。今天我们请各位同学化身水质检测员，一起尝试进行水质检测。水质检测有两项基本指标：浑浊度和pH值。

浑浊度是检测水质的一项基本指标，是一项感官指标。通俗地说，水中含有泥土、粉砂等较大的悬浮物, 我们都是可以用肉眼观察到的，它们都可以使水质变得浑浊而呈现一定浊度。浑浊度是水净化效果好坏的标志。水的浑浊度低，有利于消毒杀灭微生物因此浑浊度与安全供水密切相关。

pH值亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。我们在日常生活中所要饮用的水的pH值应为6.5~8.5，pH值的标准是以氢离子的标准定位的，小于7的是显酸性的，大于7的是显碱性的，直饮水的标准刚好显中性，但是看上去同样都是无色无味的，各种水的 pH值其实是有很大差异的，对人体健康的影响也完全不同。

水质检测共体验

请同学们按五人一组，发放准备好的水质样品（生活污水、自来水、瓶发矿泉水)，分组检测水质，检测浑浊度和pH值两个指标。学生检测时，教师巡视指导，确保检测过程的安全，提醒学生在检测水质的同时，将实验结果填写进水质检测原始记录表内，并对检测结果进行分析。实验过程如下：

一看：将1号、2号、3号水样分别对着光线观察，看有无悬浮在水中的细微物质？瓶底是否有沉淀物？

二闻：将1号、2号、3号水样分别放在鼻子附近，用手在瓶口处轻轻扇动，闻一闻，水样是否有异味？

三测：用塑料滴管分别从1号、2号、3号水样中取样滴至pH试纸上，一分钟内观察试纸颜色变化，与标准色卡比对，读出 pH值，确认水样的酸碱度。

四比：对比三种水质的检测结果，总结生活污水与净化后的自来水之间的差别。

水质检测原始记录表

（3）返回学校的车上。

学生分享：通过本节课程的学习，学到了哪些内容，有什么感悟

教师总结：走进穿黄工程基地，从历史、地理、物理、化学等学科的角度，了解这项大国工程，感受工程的宏伟，体会千里调水的来之不易

3.研学后课程

课程目标：略。

课程地点：学校内教室。

课程内容：

（1）研学实践行中课程结束后，组织学生结合所学知识，对各组的研究

课题进行结果汇总和分析，生成课题研究性学习报告。

（2）组织学生以小组为单位，每组派出一名代表，把课题研究的结果进

行展示分享，其他小组学生进行点评，教师进行总结。